JPS62217260A - 画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔目　　次〕 ・概要 ・　産業上の利用分野 ・　従来の技術 ・　発明が解決しようとする問題点 ・　問題点を解決するための手段 ・作用 （ａ）　　第１の実施例の説明 ・　実施例　　（ｂ）　　第２の実施例の説明（ｅ）　
　他の実施例の説明 ・　発明の効果 〔概　　要〕 本発明は、透明感光体の光導電層側に設置した記録電極
付磁気ブラシ現像機と、磁気ブラシ現像機の反対側に設
けた画像露光手段を用いて、感光体上にトナー画像を形
成する画像形成方法において、用済みの不必要なトナー
画像を前記磁気ブラシ現（電機に回収する際に、前記記
録電極の印加電圧をアース近傍もしくは逆極性の電圧等
に切換えることにより、効率良く回収可能とするもので
ある。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、感光体上に画像露光と同時にトナー画像を形
成して、表示或いは、転写を行なう画像形成方法に関す
るものである。

現在の画像記録装置は電子写真記録方式を用いたものが
一般的であり、帯電・露光・現像・転写・クリーニング
等の工程で画像記録が行なわれる。

この記録方式は、コロナ放電により帯電させるため、人
体に有害なオゾン及び臭気の発生２放電による電気ノイ
ズの発生、さらにほこり等による信頼性の低下といった
問題がある。

そこで、コロナ放電を用いることなく画像記ニス及び表
示を行なわせる記録方法の開発が鋭意行なわれている。

〔従来の技術〕

第７図はコロナ放電を用いることなく画像の形成を行な
うことができる画像形成装置の概略構成図である。

図において、１は感光体−であり、それぞれ無端ベルト
状の透明基体１ａ、透明導電Ｊ’ｉ１ｂ、光導電層１ｃ
から構成され、透明導電Ｎ１ｂがアースに接続されてい
る。

磁気ブラシ現像機２は、マグネットローラ２ａとスリー
ブ２ｂを有すると共に、マグネットローラ２ａが回転自
在に設けられ、固定された非磁性材のスリーブ２ｂの表
面には絶縁フィルム３でスリーブ２ｂと絶縁された帯状
の記録電極４が設けられている。記録電極４には光導電
Ｆｉｌｅのキャリア極性（図中ではプラス）と反対極性
の第１の電圧を第１の印加手段６により印加し、さらに
、スリーブ２ｂには記録電極４に印加される第１の電圧
とは逆極性の第２の電圧を第２の印加手段７により印加
する。この現像機２に一成分又は二成分の現像剤５を充
填し、現像剤５のｍ送はマグネットローラ２ａによって
行なう。

感光体１の透明基体１ａ側には、画像露光手段このよう
な構成の装置において、感光体１及び現像剤５を図中矢
印方向に移動させＢ部に現像剤５のたまりをつくるとと
もに、画像露光手段８を用いて、感光体１を画像露光す
ると、感光体１上にトナー画（象９が形成される。

以下に、画像形成過程を説明する。

図中Ａ部において、光導電Ｊ’１ｆｌｃを画像露光する
と、光導電層１ｃ内にホトキャリアが発生する。

ホトキャリアの内、記録電極４に印加される第１の電圧
と逆極性のキャリアが、光導電層１ｃ表面近傍に移動し
、潜像電荷（第７図ではプラス）１０となる。このよう
に、露光部では光導電Ｔａ１ｃの静電容量が見かけ上増
加するため、付着トナー量が多くなり、露光部と非露光
部とである程度コントラストのあるトナー画像となる。

次にＢ部において、スリーブ２ｂに逆極性の第２の電圧
を印加し、現像剤５のたまりをつくることで、非露光部
の余分なトナーを静電力によって、現像機２に回収する
。この際、露光部のトナーも僅かに回収されるが、潜像
電荷ｌＯとトナー電荷の静電拘束力によって、大部分の
トナーが感光体１上に残り、トナー画像９が形成される
。

一方、所定の目的を達っしたトナー画像１１は、トナー
の使用効率を１００％とするため再び現像機に回収され
る。すなわち、画像表示装置では表示が済んだトナー画
像、画像記録装置では記録紙に転写した後の残留トナー
像などの所定の目的を達した感光体１上の不必要なトナ
ー画像１１は、磁気ブラシ現像機２に回収され、再び像
形成に利用される。また、画像記録装置において、記録
紙がジャムを起こした場合など、感光体１上に転写され
ずに残ったトナー画像を処理する必要がある。

この場合にも、磁気ブラシ現像機２で回収し再利用され
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、前述した転写工程を含む画像記録装置におい
て、記録電極４に画像形成時の第１の電圧を印加した状
態でも、転写工程を終了した後の感光体ｌ上の残留トナ
ー像１１は、もとのトナー画像９と比ベトナーの付着量
が減っているため、はぼ完全に磁気ブラシ現像機２に回
収される。

しかし、画像形成部で形成されたトナー画像９を全て磁
気ブラシ現像機２で回収する場合、すなわち、前記した
画像表示装置、画像記録装置のエラー発生時等の場合に
おいて、記録電極４に第１の電圧を印加した状態でトナ
ー回収すると、用済のトナー像１１に電荷注入する方向
に電界が作用し潜像電荷と結びつく、また付着している
トナー量も多いため、Ｂ部で僅かに回収されるが、やや
もすると完全回収がされずに、次のトナー画像形成時に
残像となり、印字品位を低下させる原因となっていた。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 第１図は本発明に係る画像形成方法を説明するための図
であり、第７図と同一部分には同一番号を付し、その説
明を省略する。

図において、第７図と異なる点は、記録電極４に印加さ
れる電圧を、第１の電圧と第３の電圧とに切替える切替
手段を有する点にある。

ここで、第３の電圧とは、感光体１上に付着しているト
ナー（１１）に作用する静電吸引力が磁気ブラシ現像機
２方向へ働くような電圧である。

すなわち、記録時に第１の電圧を印加すると、印加電圧
とトナー１１のもつ電荷の極性とは同じであるため、静
電吸引力が感光体１の方向に作用する。

これに対し、トナー回収時に第３の電圧を印加すると、
トナー１１には磁気ブラシ現像機２方向への静電吸引力
が作用する。

〔作　　用〕

以上説明した構成において、まず切替手段１２は第１の
電圧が記録電極４に印加されるように設定されている。

そして、この状態で画像露光手段８により画像露光を行
なって感光体１上にトナー像９を形成する。その後、表
示部にて表示に供されたトナー画像、あるいは転写部に
おいて転写されずに残留しているトナー画像は感光体１
の移動により記録電極（４）と対向する位置に戻てくる
。

従って、このとき、切替手段１２により第３の電圧が記
録電極４に印加されるよう切替えて接続する。また、画
像露光手段８による画像露光動作を中止する。

これにより、Ａ部においては、記録電極４による静電反
発力が作用せず、感光体１上のトナー１１にマグネット
ローラ２ａの磁気吸引力が作用するため、トナー１１が
、磁気ブラシ現像機２内に完全に回収される。

〔実施例〕

（ａ）　　第１の実施例の説明 第２図は本発明を画像記録装置に実施した第１の実施例
を示す図である。

２１は無端状の感光体フィルムである。この感光体フィ
ルム２１は第３図に示す構成をしている。

すなわち、厚さ　１００μｍのポリエチレンテレフタレ
ートの透明基体２１ａ上に、ｉＴｏ　（酸化インジウム
）蒸着膜の透明導電層２１ｂを設け、さらに、光導電層
として、ＣＧＬ　（電荷発生層）２１ＣとＣＴＬ　（電
荷輸送り２１ｄから成る有機材料による機能分離型光導
電層を設けている。電荷発生１２１ｃにはフタロシアニ
ン系材料を、９電荷輸送１’５２１ｄにはオキサゾール
系材料を用いて、トータルの厚さを１０μｍにしている
。以上のような感光体フィルム２１の透明導電層２１ｂ
はアースに接続されている。また、感光体フィルム２１
は、支持ローラ２２に接続されている動力系によって、
図中矢印方向に回動する。

２３は磁気ブラシ現像機であり、第４図に示す構成をし
ている。ロール内部のマグネットローラ２３ａが回転自
由で、スリーブ２３ｂの表面にはポリイミドフィルム２
４で絶縁された帯状の記録電極２５が張り付けられてい
る。

本実施例で用いる光導電層は、正孔移動型であるため、
記録電極２５には電圧切換スイ・７千２８を介し、キャ
リアと逆極性のマイナス電圧２７を印加する。電圧切換
スイッチのもう一方の端子はアースに接続されている。

スリーブ２３ｂには、記録電極２５の電圧２７と逆極性
のプラス電圧２９を印加する。電圧２７は−１００〜−
５００Ｖ、電圧２９はＯ〜＋５０ＶＡ（適当である。

以上このような磁気ブラシ現像機２３に、比抵抗１０〜
１０Ω・ｃｍの導電性磁性トナー２６を充愼し、マグロ
ーラ２３ａの回転によりトナー搬送を行なう。

感光体フィルム２１をはさんで記録電極２５と対向する
位置には、画像露光手段として、ＬＥＤアレイ３０ａと
セルフォックレンズアレイ３０ｂからなるＬＥＤアレイ
光学系３０を設置する。

３１は感光体フィルム２１上に形成されたトナー画像で
ある。３２は記録紙、３３は転写用導電性ゴムローラで
、転写電圧（＋２００〜＋６００Ｖ）３４が印加されて
いる。３５は記録紙３２上に静電転写されたトナー画像
で、熱定着器３６で定着され、半永久的な記録画像３７
となる。

３８は転写後窓光体フィルム２１上に残った残留トナー
であるつ３９は残留トナー３８の電荷及び光導電層内の
潜像電荷を除去する除電ランプであり、４０は、除電さ
れ静電拘束力が弱まったトナー像である。

次に画像記録過程を説明する。

感光体フィルム２１及び現像機２３のトナー２６を図中
矢印方向に移動させて現像部にトナーだまりをつくり、
かつ記録電極２５とスリーブ２３ｂにそれぞれ前記した
電圧を印加した状態で、ＬＥＤアレイ光学系３０で画像
露光する。すると、電荷発生ＩＷ　２１　ｃではホトキ
ャリアが発生し、そのうち正孔が電荷輸送層２１ｄ内を
感光体表面近傍に移動してＷ！像重電荷なる。以下、従
来技術の項で説明したプロセスで、感光体フィルム２１
上に、潜像電荷の静電力に保持させた帯電トナー画像３
１が形成される。

次に、トナー画像３１は、転写ローラ３３を用いて記録
紙３２に静電転写される。転写されたトナー像３５は、
定着器３６で記録紙３２に定着され、半永久的な記録画
像３７が得られる。

一方、転写後、感光体フィルム２１上に残った残留トナ
ー３８は、除電ランプ３９で除電される。

除電され静電拘束力が弱まったトナー像４０は現像機２
３に回収され、再使用される。次の画像形成は、トナー
回収と同時に行なう。

以上の画像記録装置において、転写中に紙ジヤムが起こ
る等の装置エラーが発生した場合、感光体フィルム２１
上にトナー画像３１が残ってしまう。このトナー画像３
１は記録紙３２に転写せず、不要なトナー画像として除
去する必要がある。そのため、トナー画像３１を、残留
トナー３８の回収と同様に現像機２３に回収する。この
際、記録電極２５に画像形成時の電圧２７を印加した状
態では、残留トナー３８に比ベトナーの付着量も多く除
電ランプ３９の効果も小さく、完全に回収することは困
難である。そこで、電圧切換スイッチをアースに接続し
て、トナー回収する。すると、トナー画像３１に逆電荷
注入して、はぼ完全に回収される。

従来、装置エラ一時のトナー画像３１の処理は、ファー
ブラシ、ブレード等のクリーナーを用いて除去するか、
現像機２３に回収するにしても回収動作を数回繰り返し
ていた。ところが、本実施例では、記録電極２５の電圧
を切換えて、トナーに逆電荷注入するため、容易にかつ
ほぼ完全に回収す）にて逆電界が作用しており、また磁
気ブラシによるかき取り効果が加わっており、感光体１
上のトナー画像を完全に回収することができ來。

（ｂ）　　第２の実施例の説明 第５図は本発明を画像記録装置に実施した第２の実施例
を示す図である。

第１の実施例では、スリーブ固定、マグネットローラ回
転自由な現像機２３を用いて、−成分現像剤を使用した
。第２の実施例では、第６図に示すような磁気ブラシ現
像機４１を用いて、キャリアと絶縁トナーから成る二成
分現像剤４６を使用している。

磁気ブラシ現像機４１はマグネットローラ４１ａ。

スリーブ４１ｂともに回転自由で、現像剤４６の１１Ｉ
送には少なくともスリーブ４１ｂを回転させる。

スリーブ４１ｂ上には、絶縁フィルム４２で絶縁された
記録電極４３が複数設けられている。これらの電極４３
に、スリーブ４１ｂが回転した状態でも電圧印加できる
ように、固定した接触子４４゜４５が設けである。接触
子４４は画像露光部用、接触子４５はその他の電極に電
圧を印加する。そ圧印加されている。

以上の現像機４１を用いると、スリーブ４１ｂが回転可
能なため、絶縁トナーを用いることができる。そのため
、普通紙３２へのトナー画像３１の静電転写が容易にで
きる。

このような装置において、装置エラーが発生し、トナー
画（４Ｊ１３１を除去する際、第１の実施例同様、電圧
切換スイッチ２８をアースに接続することで、トナー画
像３１は容易にかつほぼ完全に、現像機４１に回収され
る。

（Ｃ）　　他の実施例の説明 以上の実施例の他、通常の転写後の残留トナー像を現像
機に回収する場合に、残留トナー回収の効率向上のため
に、用いることができる。

さらに、感光体フィルム上のトナー画像を直接見ること
を目的とする画像表示装置において、゛表示済のトナー
画像を回収する手段としても、有効である。更に、また
、前述の実施例においては、電圧切換スイッチ２８の一
方の端子をアースに接続する場合について説明したが、
例えばプラス電圧２９側に接続するようにして逆罹性の
電圧を印加するようにしてもよく、また、アースに接続
せず、逆電圧をも印加しない、すなわち、スイッチ２８
を中立状態としてもよい。

尚、本発明においては、トナー回収動作時には、画像形
成を行なうことができないので、支持ローラ２２等の回
転量、あるいは感光体１上に設けられたマークを検出す
ること等によって感光体１上の画像形成領域を判断し、
画像形成とトナー回収の工程を制御する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、記録電極を設けた磁気
ブラシ現像機と、画像露光手段を用いて感光体上にトナ
ー画像を形成する画像形成法において、用済の不必要な
トナー画像を磁気ブラシ現像機に回収する場合、現像機
上の記録電極の印加電圧を、トナー電荷に対して、逆電
荷注入するような電圧に切換えることによって、感光体
上の用済トナーをほぼ完全に回収することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は第１の実施例、
第３図は感光体フィルム、第４図は一成分現像剤用磁気
ブラシ現像殿、第５図は第２の実施例、第６図は二成分
現像剤用磁気ブラシ現像槻、第７図は従来の画像形成装
置を示す。 図において、１は透明基体１ａ、透明導電層１ｂ。 光導電層１ｃから成る感光体、２は磁気ブラシ現像機、
３は、絶縁フィルム、４は記録電極、５は現像剤、６は
記録電圧、７はスリーブ電圧、８は画像露光手段、９は
トナー画像、ｌｏは潜像電荷、１１は不必要なトナー像
、１２は電圧切換手段である。 ＾九１奎 ／′！、ニー誂明図 第１　日 と；尤イ本フィンレムの３飢Ｐ月し」 竿　　３　　し］ 一刀＼ｆｙ工見イ家刑用不ぴブラシ３見傅木Ｋ・芽　　
４　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも透明基体（１ａ）、透明又は半透明な導電層
   （１ｂ）、及び光導電層（１ｃ）を順次積層して成る無
   端状感光体（１）の該光導電層（１ｃ）側に、スリーブ
   （２ｂ）上に当該スリーブ（２ｂ）と絶縁した帯状の記
   録電極（４）を設けた磁気ブラシ現像機（２）が設置さ
   れ、該感光体（１）を挟んで該磁気ブラシ現像機（２）
   の対向位置に画像露光手段（８）が設置されて成ると共
   に、該記録電極（４）と該スリーブ（２ｂ）とにそれぞ
   れ異なる極性の第１と第２の電圧を印加する第１と第２
   の電圧印加手段（６、７）とを備えた画像形成装置にお
   いて、 該第１の電圧印加手段（６）が印加する第１の電圧と該
   感光体（１）上のトナー（１１）に該磁気ブラシ現像機
   （２）方向への静電吸引力が加わるような第３の電圧と
   を切替えて該記 録電極（４）に接続する切替手段（１２）を設け、該記
   録電極（４）と該スリーブ（２ｂ）とにそれぞれ異なる
   極性の電圧を印加した状態で該画像露光手段（８）によ
   り該感光体（１）を画像露光して当該感光体（１）上に
   トナー画像（９）を形成し、 しかる後、該トナー画像（１１）が該記録電極（４）と
   対向する位置に戻ってきた時点で、該画像露光手段（８
   ）による画像露光を行なわない状態で該記録電極（４）
   に第３の電圧を印加して該感光体（１）上のトナー画像
   （１１）を磁気ブラシ現像機（２）側へ回収することを
   特徴とする画像形成方法。 （２）前記切替手段は前記第１の電圧とアース電位とを
   切替えて接続することを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項記載の画像形成方法。 （３）前記切替手段は前記第１の電圧と、該第１の電圧
   とは逆極性の電圧とを切替えて接続することを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項記載の画像形成方法。